本文將介紹如何在C/C++里面操作Lua的數(shù)組和字符串類型，同時(shí)還會(huì)介紹如何在C/C++函數(shù)里面存儲(chǔ)Lua狀態(tài)（registry和upvalue），而registry在使用C/C++自定義類型時(shí)非常有用，可以方便地為userdata指定metatable。
C/C++操作Lua數(shù)組
Lua數(shù)組Overview
在Lua里面，數(shù)組只不過是key為整數(shù)的table而已。比如一個(gè)table為array = {12,”Hello”, “World”}，它是一個(gè)數(shù)組，可以用下面的代碼來訪問它：
復(fù)制代碼 代碼如下:
print(array[1]) --這里會(huì)輸出array的第一個(gè)元素12。
print(array[3]) --這里會(huì)輸出array的第三個(gè)元素World
需要注意的一點(diǎn)就是：Lua的數(shù)組的下標(biāo)是從1開始的。如果你使用下面的語(yǔ)句則會(huì)輸出nil值：
復(fù)制代碼 代碼如下:
print(array[0]) --輸出nil
print(array["1"]) --輸出nil(想想和array[1]的區(qū)別：一個(gè)是integer作為key,一個(gè)是字符串做為key)
通用Table操作方法
之前我們?cè)诮坛?中介紹了如何傳遞Table給Lua，以及在教程3中介紹了如何訪問Table的數(shù)據(jù)。因?yàn)閿?shù)組也是Table，所以我們可以用同樣的方式來讀取數(shù)組。
讀取數(shù)組
假設(shè)我們的Lua Table為array = {“Hello”, 1, “World”, 23.2},那么我們可以用下列函數(shù)來訪問它：
復(fù)制代碼 代碼如下:
void readLuaArray(lua_State *L)
{
lua_settop(L,0); //這樣確保我們的array是放在當(dāng)前棧的棧頂。
lua_getglobal(L, "array");
//如果前面不調(diào)用lua_settop(L,0),那我們必須要使用luaL_len(L,-1)
int n = luaL_len(L, 1); //luaL_len可以獲得table的元素個(gè)數(shù)
for (int i = 1; i = n; ++i) {
lua_pushnumber(L, i); //往棧里面壓入i
lua_gettable(L, -2); //讀取table[i]，table位于-2的位置。
//lua_rawget(L, -2); //lua_gettable也可以用lua_rawget來替換
coutlua_tostring(L, -1)endl;
lua_pop(L, 1);
}
}
最后輸出的結(jié)果為:
復(fù)制代碼 代碼如下:
"Hello", 1, "World", 23.2
修改數(shù)組
現(xiàn)在我們?nèi)绻胍薷倪@個(gè)數(shù)組，把每一個(gè)數(shù)組的元素都變成”hehe[i]”(i = 1-n)，我們看看怎么做。
復(fù)制代碼 代碼如下:
int writeLuaArray(lua_State *L)
{
lua_settop(L, 0);
lua_getglobal(L, "array");
//確保第一個(gè)函數(shù)一個(gè)要是一個(gè)table
luaL_checktype(L, 1, LUA_TTABLE);
int n = luaL_len(L,1);
for (int i = 1; i = n; ++i) {
lua_pushnumber(L, i);
char buf[256];
sprintf(buf, "hehe%d", i);
lua_pushstring(L, buf);
// lua_settable(L, -3);
lua_rawset(L, -3);
}
return 0;
}
}
注意這里的lua_rawset和lua_settable是等價(jià)的，只不過lua_rawset速度更快。 最后，我們?cè)诩虞d完Lua腳本以后調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)：
復(fù)制代碼 代碼如下:
writeLuaArray(L);
readLuaArray(L);
輸出結(jié)果為:
復(fù)制代碼 代碼如下:
readLuaArray: hehe1
readLuaArray: hehe2
readLuaArray: hehe3
readLuaArray: hehe4
專門的數(shù)組操作方法
因?yàn)閿?shù)組一般在程序語(yǔ)言里面都會(huì)被特殊對(duì)待，Lua也不例外，它的C API還提供另外一種更方便高效地方法來存取數(shù)組的元素。
復(fù)制代碼 代碼如下:
void lua_rawgeti (lua_State *L, int index, int key);
void lua_rawseti (lua_State *L, int index, int key);
這兩個(gè)函數(shù)后面兩個(gè)參數(shù)的意思分別是:index(table在棧中的索引），key(table中數(shù)組的索引,下標(biāo)從1開始） 接下來，我會(huì)通過改造上面的示例來演示這兩個(gè)API的用法。
讀取數(shù)組
因?yàn)閘ua_rawgeti(L,t,key)等價(jià)于：
復(fù)制代碼 代碼如下:
lua_pushnumber(L, key);
lua_rawget(L, t);
因此，我們的讀取代碼可以改寫成下面這樣:
復(fù)制代碼 代碼如下:
void readLuaArray(lua_State *L)
{
lua_getglobal(L, "array");
int n = luaL_len(L, -1);
for (int i = 1; i = n; ++i) {
lua_rawgeti(L, 1, i);
cout"readLuaArray: "lua_tostring(L, -1)endl;
lua_pop(L, 1);
}
}
修改數(shù)組
同理，lua_rawset(L,t,key)等價(jià)于
復(fù)制代碼 代碼如下:
lua_pushnumber(L,key); //此時(shí)的棧 table->value->key
lua_insert(L,-2); //調(diào)用完后的棧： table->key->value (table[key]=value)
lua_rawset(L,t);
相應(yīng)的修改數(shù)組的代碼可以修改為:
復(fù)制代碼 代碼如下:
int writeLuaArray(lua_State *L)
{
lua_settop(L, 0);
lua_getglobal(L, "array");
//確保第一個(gè)函數(shù)一個(gè)要是一個(gè)table
luaL_checktype(L, 1, LUA_TTABLE);
int n = luaL_len(L,1);
for (int i = 1; i = n; ++i) {
char buf[256];
sprintf(buf, "hehe%d", i);
lua_pushstring(L, buf);
lua_rawseti(L, 1, i);
}
return 0;
}
C/C++操作Lua字符串
基本字符串操作
Lua C API操作字符串主要包含兩個(gè)操作：求子串（lua_pushlstring）和字符串拼接(lua_concat). 例如，我們求一個(gè)字符串s的子串[i,j]，它可以表示為：
復(fù)制代碼 代碼如下:
lua_pushlstring(L, s + i, j - i + 1);
而lua_concat(L,n)則可以把當(dāng)前棧頂?shù)膎個(gè)元素轉(zhuǎn)換成字符串并拼接起來，最后把結(jié)果壓入棧頂。 比如，我們想定義一個(gè)函數(shù)mycontact(…,n)可以把n個(gè)字符串拼接起來，n表示字符串的個(gè)數(shù)，那么我們的代碼可以寫成這樣:
復(fù)制代碼 代碼如下:
static int l_mycontact(lua_State* L){
luaL_checktype(L, -1, LUA_TNUMBER);
int n = lua_tonumber(L, -1);
lua_pop(L, 1);
lua_concat(L, n);
return 1;
}
然后，我們需要注冊(cè)此函數(shù)到libs中去，最后在Lua里面調(diào)用此函數(shù)：
復(fù)制代碼 代碼如下:
print(mylib.mycontact("zilong","shanren"," meng meng"," da",4))
輸出結(jié)果為:
復(fù)制代碼 代碼如下:
zilongshanren meng meng da
格式化輸出
當(dāng)我們想要往Lua里面寫入一個(gè)格式化字符串時(shí)，可以使用函數(shù)
復(fù)制代碼 代碼如下:
const char *lua_pushfstring (lua_State *L, const char *fmt, ...);
另外，我們還可以使用luaL_Buffer,下面是PIL書中的示例，把Lua字符串轉(zhuǎn)換成大寫：
復(fù)制代碼 代碼如下:
static int str_upper (lua_State *L) {
size_t l;
size_t i;
luaL_Buffer b;
const char *s = luaL_checklstring(L, 1, l); //從Lua棧中取出字符串
char *p = luaL_buffinitsize(L, b, l); //分配一塊與取出字符串同樣大小的緩沖區(qū)
for (i = 0; i l; i++)
p[i] = toupper(uchar(s[i]));
luaL_pushresultsize(b, l); //把緩沖區(qū)結(jié)果轉(zhuǎn)換為字符串
return 1;
}
更多的Lua Buffer操作函數(shù)如下：
復(fù)制代碼 代碼如下:
void luaL_buffinit (lua_State *L, luaL_Buffer *B);
void luaL_addvalue (luaL_Buffer *B);
void luaL_addlstring (luaL_Buffer *B, const char *s, size_t l);
void luaL_addstring (luaL_Buffer *B, const char *s);
void luaL_addchar (luaL_Buffer *B, char c);
void luaL_pushresult (luaL_Buffer *B);
關(guān)于每一個(gè)函數(shù)的用法和每一個(gè)參數(shù)的含義，大家可以去Lua的Reference Manual上去查看，本文就不贅述了。
存儲(chǔ)Lua狀態(tài)
在C函數(shù)里面，當(dāng)我們需要保存函數(shù)里面的一些狀態(tài)的時(shí)候，我們一般采用全局變量或者靜態(tài)變量的方式。但是，如果在與Lua交互時(shí)，這兩種方法都不可取。 原因有二： 1. C變量很難存儲(chǔ)各種各樣的Lua變量。 2. 當(dāng)存在多個(gè)Lua棧的時(shí)候，就不生效了。 在Lua里面有兩種方法來存在函數(shù)內(nèi)的non-local數(shù)據(jù):registry和upvalue.
Registry方式
Register是一個(gè)Lua的全局Table，只有在Lua的C API里面可以訪問這個(gè)Table。它可以用來存儲(chǔ)多個(gè)Lua模塊之間的數(shù)據(jù)。 訪問Register的方式一般為：
復(fù)制代碼 代碼如下:
lua_getfield(L, LUA_REGISTRYINDEX, "Key");
我們需要提供一個(gè)LUA_REGISTRYINDEX的“偽索引”來標(biāo)識(shí)它在Lua棧中的位置。我們?cè)诓僮鬟@個(gè)table的時(shí)候，最好是使用字符串做為key，而不要使用數(shù)字來做為key。關(guān)于Registry更為實(shí)際的用法，我們會(huì)在下一篇文章中討論。
Upvalue方式
Upvalue主要用來存儲(chǔ)模塊或者函數(shù)內(nèi)部的一些私有的數(shù)據(jù)，它與C語(yǔ)言的靜態(tài)變量有點(diǎn)類似。具體的用法可以參考PIL
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